فهرست مطالب

پژوهشهای علوم و فناوری چوب و جنگل - سال بیست و چهارم شماره 4 (زمستان 1396)
  • سال بیست و چهارم شماره 4 (زمستان 1396)
  • تاریخ انتشار: 1396/12/20
  • تعداد عناوین: 16
|
  • محمد هادی آریایی منفرد *، علی قاسمیان، منیره سادات نصیری صفحات 1-12
    : تحقیقات انجام شده طی سال های اخیر نشان داده است به کارگیری روش های بر پایه زیست فناوری، به ویژه استفاده از آنزیم های صنعتی به منظور فرآوری کاغذهای باطله موجب تقویت ویژگی های نوری و مکانیکی خمیر کاغذهای بازیافتی گردیده است. در این تحقیق مرکب زدایی کاغذ روزنامه باطله چاپ شده به روش افست با استفاده از آنزیم لیپاز مورد بررسی قرار گرفت.
    مرکب زدایی آنزیمی با استفاده از آنزیم لیپاز در سه سطح زمانی 60، 120 و 180 دقیقه و سه سطح مصرف آنزیم 3، 6 و 9 واحد به ازاء هر گرم خمیر کاغذ خشک در pH خنثی انجام شد. برای حذف ذرات مرکب از روش شست و شو استفاده شد.
    مقایسه ویژگی های نوری، فیزیکی و مکانیکی کاغذهای دست ساز حاصل نشان داد خمیر کاغذهای مرکب زدایی شده با لیپاز دارای درجه روشنی بیشتر و زردی کمتر نسبت به نمونه شاهد هستند. با این وجود ماتی کاغذهای حاصل از تیمار آنزیمی با افزایش زمان و مقدار تیمار آنزیمی نسبت به نمونه شاهد کاهش نشان می دهد. همچنین، تیمار آنزیمی موجب افزایش ویژگی های مکانیکی (مقاومت به پاره شدن و مقاومت به ترکیدن) کاغذهای دست ساز نسبت به نمونه شاهد (بدون هرگونه تیمار شیمیایی یا آنزیمی) شد.
    کلیدواژگان: مرکب زدایی آنزیمی، لیپاز، ویژگی های فیزیکی، درجه روشنی، ویژگی های مکانیکی
  • حسین یوسفی *، مازیار نوروزی، مهدی مشکور صفحات 13-26
    یکی از روش های تولید نانوفیبر سلولز، روش سنتز توسط باکتری است که محصول آن بصورت فیلم نانوفیبر سلولز است. این ماده در طی بیوسنتز، مقدار زیادی از آب (حدود 99 درصد) را در خود محصور می کند و معمولا هم بصورت یک فیلم یکپارچه تشکیل می گردد. علاوه بر سوپرجاذب بودن، از خواص عمده فیلم نانوسلولز سنتز شده توسط باکتری (نانوسلولز باکتری) می توان به موارد زیر اشاره کرد: زیست پایه بودن، زیست تخریب پذیری، ایمن، خوراکی، مقاومت های مکانیکی بالا و غیره. بر مبنای این خواص منحصر بفرد، فیلم نانوفیبر سلولز کاربردهای متعددی در طیف گسترده ای از رشته ها و صنایع پیدا کرده است. با عنایت به خواص منحصربفرد فیلم نانوسلولز باکتری و کاربردهای متعدد و گسترده آن، انجام تحقیقاتی با محوریت این محصول که بتواند چالش های عمده سر راه تجاری سازی آن را کم یا حذف نماید از اهمیت بسزایی برخوردار است. یکی از این موضوعات تحقیقاتی خشک کردن نانوسلولزهاست به این دلیل که این فیلم یک ماده سوپرجاذب بوده و جداسازی آب از آن جهت خشک کردن به زمان و هزینه بیشتری نسبت به فیلم های میکرومتری سلولزی نیاز دارد. از طرفی خشک کنی این ماده فوائد زیادی دارد نظیر سبکتر شدن (تا 99 بار) ، کاهش هزینه حمل و نگهداری، کاهش خطرات حمله میکروارگانیک ها و کپک، نگهداری آسانتر، افزایش دامنه کاربردی، افزایش خواص فیزیکی و مکانیکی و غیره. بر این اساس در این مطالعه در نظر است فیلم نانوسلولز باکتری با سه روش جت درایر، آون و وکیوم آون خشک شده و علاوه بر ارزیابی روش های خشک کنی، خواص فیزیکی و مکانیکی فیلم های خشک شده نیز ارزیابی و مقایسه گردد.
    برای انجام این مطالعه فیلم نانوفیبر سلولز تهیه شده با سنتز باکتری از شرکت دانش بنیان نانونوین پلیمر خریداری شد. بعد از آبگیری اولیه فیلمهای نانوفیبر سلولز با روش های جت درایر، وکیوم آون و آون در دمای 50 درجه سانتی گراد خشک شدند. روش های خشک کردن از نظر سرعت خروج آب، زمان حداقلی خشک کنی و انرژی خشک کنی با هم مقایسه شدند. همچنین فیلم های خشک شده از نظر خصوصیات ظاهری، دانسیته، شفافیت، نفوذپذیری، مقاومت به پارگی و ترکیدن ارزیابی و با هم مقایسه گردیدند.
    نتایج نشان داد که آبگیری اولیه 50% میزان آب موجود در فیلم را کم نمود. سرعت خروج آب روش جت درایر نسبت به روش های وکیوم آون و آون بیشتر بود. حداقل زمان خشک کنی فیلم نانوسلولز در روش های جت درایر، وکیوم آون و آون به ترتیب برابر با 10، 25 و 45 دقیقه بدست آمد. مقادیر متناظر انرژی مصرفی خشک کنی برای سه روش به ترتیب 25/. ، 67/. و 1/1 کیلووات ساعت اندازه گیری شد. فیلم های خشک شده با روش جت درایر دارای چین خوردگی نسبتا بیشتر و شفافیت ظاهری کمتری نسبت به دو روش دیگر ارزیابی گردید. دانسیته فیلم های خشک شده در روش جت درایر کمی بیشتر و مقاومت به پارگی و ترکیدن آنها کمتر از نمونه های خشک شده در وکیوم آون و آون بدست آمد.
    کلیدواژگان: فیلم نانوفیبر سلولز، خشک کنی، جت درایر، وکیوم آون، آون
  • پیام قربان نژاد، محمدرضا دهقانی فیروزآبادی *، علی قاسمیان، پاول دویلد، هیرو جان هیرس صفحات 27-40
    : زیست توده تنها منبع تجدیدپذیر کربن جهت تبدیل به زیست سوخت و محصولات باارزش افزوده زیاد است. فرآیندهای شیمیایی-حرارتی مانند پیرولیز سریع می توانند نقش مهمی برای تولید زیست سوخت، مواد شیمیایی زیستی و گازها با فناوری های زیست-پالایش ایفا کنند. با توجه به اینکه، نیشکر به طور وسیع در جنوب کشور کشت می شود و مغز باگاس از فراوان ترین ضایعات زیست توده لیگنوسلولزی حاصل از فرآیند مغززدایی در صنایع خمیر و کاغذ و MDF در ایران است، هدف این تحقیق مقایسه امکان استفاده از باگاس و مغز آن جهت تولید زیست نفت در راکتور نیمه صنعتی بستر سیال و توسعه کاربردی پالایش زیستی جهت تولید زیست سوخت و مواد با ارزش افزوده زیاد است.
    این تحقیق جهت تولید زیست سوخت در راکتور نیمه صنعتی بستر سیال از باگاس (مغززدایی نشده) و مغز آن انجام گرفت. ترکیبات باگاس با آنالیز تقریبی و آنالیز نهایی اندازه گیری شد. با استفاده از آنالیز کننده عنصری، نوع و مقدار فلزات سنگین نیز تعیین گردید. ویژگی های تخریب حرارتی توسط آنالیز وزن سنجی حرارتی اندازه گیری شد. پیرولیز سریع در دمای 470 درجه سانتی گراد، سرعت تغذیه 90 گرم در دقیقه، اندازه ذرات 5/0 میلی متر درون پیرولیزکننده همراه گاز نیتروژن با سرعت 2 لیتر بر دقیقه انجام شد.
    آنالیز عنصری نشان داد که مغز باگاس حاوی مقدار قابل توجهی مواد استخراجی و غیرآلی (غالبا کلسیم، پتاسیم، و منیزیم) است. نتایج وزن سنجی حرارتی بیان کرد که بیشترین اتلاف وزنی باگاس و مغز آن در دمای بین 250 و 350 درجه سانتی گراد می باشد که با تجزیه حرارتی ترکیبات اصلی آن ها (سلولز، همی سلولز و لیگنین) مرتبط است. تحت شرایط ذکر شده، بازده زیست نفت، ذغال زیستی و سینگاز برای باگاس و مغز آن به ترتیب 2/53 و 5/35 درصد، 25 و 37 درصد، و 21 و 5/27 درصد وزنی به دست آمد. کربن ثابت زیست-نفت حاصل از باگاس بیشتر از مغز آن بود که منجر به ارزش حرارتی بیشتر آن می شود؛ در صورتی که مغز باگاس ذغال زیستی بیشتری تولید می کند. ارزش حرارتی زیست نفت حاصل از باگاس حدود 6/20 مگاژول بر کیلوگرم به دست آمد که بیشتر از ارزش حرارتی مغز باگاس و بسیاری از مواد لیگنوسلولزی گزارش شده در منابع است. اکسیژن کمتر موجود در باگاس، هزینه فرآیند تقویت زیست نفت جهت تبدیل به بیودیزل و دیگر مواد شیمیایی را کاهش می دهد. ترکیبات گازی پیرولیز سریع باگاس و مغز آن از گاز دی اکسید کربن، منواکسیدکربن، متان، هیدروژن و سایر هیدروکربن ها مانند اتان، پروپان و اتیلن تشکیل شده است. گاز دی اکسید کربن، گاز غالب در بین گاز های دیگر است. باگاس مقدار دی اکسید کربن بیشتری نسبت به مغز باگاس در طی فرآیند پیرولیز سریع تولید می کند.
    کلیدواژگان: مغز باگاس، پالایش زیستی، زیست سوخت، پیرولیز سریع
  • فرید لطفی *، محمدرضا ماستری فراهانی، ابوالقاسم خزاییان صفحات 41-55
    : کیفیت سطح چوب ماسیو و پانل های بر پایه ی چوب یکی از مهم ترین خواص تاثیرگذار بر فرآیندهای تولید مانند پرداخت کاری و یا ویژگی های مقاومت به چسبندگی است. زبری سطح چوب یکی از عوامل مهم تعیین کیفیت سطح چوب می باشد که در بعضی از کاربردهای چوب ماسیو نقش مهمی را ایفا می کند، علاوه براین در ساخت پانل های چوبی از قبیل تخته لایه و LVL، در فرآیند چسبندگیحائز اهمیت است. همچنین موفقیت در پرداخت کاری های عالی سطح (بتونه کاری ، رنگ آمیزی، ورنی کاری، و غیره) با هدف حفاظت ، بهبود و افزایش ارزش اقتصادی مبلمان به عنوان یک محصول نهایی با صافی سطح ماده چوبی درارتباط است. تیمار حرارتی چوب در جهت بهبود خواص چوب توسط کاهش نم پذیری، بهبود ثبات ابعادی و افزایش مقاومت در برابر حمله بیولوژیکی شناخته شده است. تیمار حرارتی در روغن، یکی از روش های موثر تیمار حرارتی می باشد که دردهه گذشته درآلمان توسعه یافته و تجاری شده است. مهاجرت مواد استخراجی به سطح چوب در طول تیمار حرارتی منجر به شکل گیری تکه های رزین بد نما می شود که نیاز است به وسیله رنده کاری حذف گردند. بنابرین در مقیاس صنعتی بعد از انجام تیمار حرارتی، سطح چوب رنده کاریمی شود. با توجه به اینکه هیچ گونه تحقیقی در مورد اثر تیمار حرارتی با روغن کلزا و همچنین اثر دما ها و زمان های مختلف تیمار بر بر روی کیفیت سطح چوب تیمار حرارتی شده در روغن وجود ندارد. بنابرین در این پژوهش، اثر تیمار حرارتی با روغن کلزا به عنوان یکی از روش های تیمار حرارتی چوب بر روی کیفیت سطح چوب صنوبر دلتوئیدس بررسی خواهد شد.
    نمونه های چوبی به ابعاد 2×50 ×50 میلی متر (شعاعی × مماسی × طولی) از برون چوب سالم صنوبر دلتوئیدس تهیه شد. نمونه ها با روغن کلزا در دماهای 180، 200 و 220 درجه ی سانتی گراد به مدت 2و 4 ساعت تیمار شدند. از پروفیلومتر پرتابل سوزنی به منظور اندازه گیری پارامترهای زبری (Ra، Rq، Rz) وکاربردی سطح (آبوت) (Rk، Rpk، Rvk) قبل و بعد از انجام تیمار حرارتی با روغن کلزا استفاده شد.
    نتایج این پژوهش نشان داد که تیمار حرارتی با روغن کلزا موجب کاهش پارامترهای زبری و کاربردی سطح نمونه ها نسبت به نمونه های شاهد شد. افزایش دمای تیمار تاثیر معنی داری را بر روی پارامترهای مذکور چوب نداشت. افزایش مدت زمان تیمار از2 ساعت به چهار ساعت تنها پارامتر کاربردی R''pk را بطور معنی دار کاهش داد.
    کلیدواژگان: تیمار حرارتی، روغن کلزا، کیفیت سطح، صنوبردلتوئیدس
  • سعید مهدوی *، حسین کرمانیان، معصومه مرادی، امید رمضانی صفحات 57-70
    : کاغذهای تهیه شده از الیاف بازیافتی به علت تعدد چرخه بازیافت، دارای مقاومت های کمتری نسبت به کاغذهای تهیه شده از الیاف بکر می باشند. به منظور رفع این مشکل، تاکنون راه کارهای مختلفی ارائه شده که استفاده از آنزیم-های تخصصی از جمله آنهاست. در حالی که استفاده از آنزیم ها در صنایع خمیر و کاغذسازی هنوز در مرحله تحقیق و توسعه است، اما برخی از این واحدهای پیشتاز توانسته اند این فناوری را به کار گیرند. راهکارهای مختلفی برای تقویت اتصال الیاف بازیافتی و در نتیجه بهبود مقاومت های کاغذ ساخته شده از آنها وجود دارد. یکی از این روش ها استفاده از آنزیم های اکسیدکننده مثل سلولاز و لاکاز است که موجب تسریع در لیگنین زدایی می شوند. بر اساس تحقیقات انجام شده، سیستم لاکاز- واسطه گر بیشترین تاثیر را بر روی افزایش مقاومت های کاغذ داشته است. از جمله واسطه گرهای متداول لاکاز، ABTS و HBT هستند که دارای جرم مولکولی پایینی بوده و به عنوان بهترین اکسیدکننده قسمت های غیرفنلی لیگنین مورد استفاده قرار می-گیرند. در این تحقیق اثر تیمار خمیرکاغذ کارتن کهنه با آنزیم لاکاز به منظور افزایش مقاومت های کاغذهای بازیافتی مورد بررسی قرار گرفت.
    خمیرکاغذ کارتن کنگره ای کهنه (OCC) از جعبه تغذیه یک واحد تولید کاغذهای بازیافتی در شمال کشور (شرکت افرنگ نور) تهیه شد و سپس کلاسه بندی الیاف آن توسط دستگاه باور مگ نت انجام شد. برای تیمار آنزیمی خمیرکاغذ OCC از آنزیم لاکاز و واسطه گر HBT استفاده شد. شرایط تیمار آنزیمی شامل رساندن درصد خشکی به 2 و pH به 5 بود که در مدت زمان 2 ساعت و دمای 60 درجه سانتی گراد با سه سطح آنزیم (005/0، 01/0 و 015/0 درصد بر مبنای وزن خشک خمیرکاغذ) اعمال شد. برای ساخت کاغذ دست ساز و اندازه گیری ویژگی های آن از استاندارد TAPPI استفاده شد و نیز تجزیه و تحلیل آماری نتایج به کمک طرح آماری کاملا تصادفی انجام شد.
    نتایج کلاسه بندی الیاف خمیرکاغذ کارتن کنگره ای کهنه نشان داد که حدود 31 درصد وزن خمیرکاغذ OCC را نرمه ها تشکیل می دهند. همچنین تجزیه و تحلیل آماری نتایج به دست آمده نشان داد که تیمار خمیرکاغذ OCC با آنزیم لاکاز بر مقاومت های کاغذ دست ساز در سطح احتمال 99 درصد معنی دار است. با مصرف 005/0 درصد آنزیم لاکاز، شاخص مقاومت به کشش و ترکیدن کاغذ نسبت به نمونه شاهد به طور معنی داری افزایش یافت. آزمون دانکن نشان داد که بین میانگین این دو شاخص با مصرف 005/0 و 015/0 درصد آنزیم (بر مبنای وزن خشک خمیرکاغذ) اختلاف معنی داری وجود ندارد و در یک گروه آماری قرار می گیرند. روند تغییرات شاخص مقاومت به پاره شدن برعکس دو شاخص دیگر بوده و مقاومت کنکورای لایه میانی (CMT) در کلیه سطوح مورد استفاده آنزیم کاهش پیدا کرد.
    کلیدواژگان: خمیرکاغذ کارتن کنگره ای کهنه، لاکاز، HBT، تیمار آنزیمی، مقاومت های کاغذ
  • مهران صادقی، وحید وزیری *، فرشید فرجی، هدایت الله امینیان صفحات 71-84
    : تولید محصولات فرآورده چوبی از پسماندهای کشاورزی با افزایش کمبود الیاف چوبی در جهان از اهمیت زیادی برخوردار شده است. پسماندهای کشاورزی، که با مقادیر زیادی سالانه در سرتاسر جهان تولید می شوند منابع اصلی قابل تجدید پذیر هستند. در مقایسه با الیاف سنتزی از قبیل شیشه، الیاف طبیعی کلش برنج فوایدی از قبیل قیمت کم، دانسیته پایین، فراوانی و توزیع گسترده، قابلیت بازیابی و زیست تخریب پذیری دارند. در مواجهه با کمبود جهانی منابع جنگلی، آلودگی های زیست محیطی و از بین رفتن منابع بیولوژیکی ناشی از سوزاندن پسماندهای کشاورزی از جمله کلش برنج، تحقیقات قابل توجهی در زمینه استفاده از کلش برنج و پسماندهای کشاورزی دیگر به منظور تولید فرآورده های چند سازه چوبی انجام شده است. در این تحقیق خواص فیزیکی و مکانیکی تخته خرده چوب ساخته شده از کلش برنج - خرده چوب صنعتی با پودر پلی پروپیلن مورد بررسی قرار گرفته است.
    در این تحقیق نسبت وزنی کلش برنج به خرده چوب در چهار سطح (0 به 100 ، 15 به 85، 30 به 70، 45 به 55) و پلی-پروپیلن در سه سطح (0، 5، 10 درصد) به عنوان متغیرهای مستقل انتخاب گردید. خرده چوب صنعتی از شرکت صنعت چوب شمال تهیه شد. از چسب اوره فرم آلدهید به میزان 10 درصد وزن خشک ماده اولیه و کلرید آمونیوم به عنوان هاردنر به میزان 2 درصد وزن خشک چسب استفاده شد. پس از فرآیند مخلوط کردن مواد اولیه با یکدیگر، کیک خرده چوب در دمای 170 درجه سانتی گراد به مدت زمان 5 دقیقه تحت پرس گرم قرار گرفت. پس از ساخت تخته خرده چوب، خصوصیات فیزیکی و مکانیکی تخته ها با استفاده از آنالیز واریانس در سطح اطمینان 5 درصد مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت.
    نتایج نشان داد که افزایش کلش برنج به خرده چوب باعث افزایش جذب آب و واکشیدگی ضخامت، کاهش مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته و چسبندگی داخلی تخته های ساخته شده گردید. در حالی که با افزایش درصد پلی پروپیلن، مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته و چسبندگی داخلی تخته ها افزایش یافت. همچنین جذب آب و واکشیدگی ضخامت نمونه ها بعد از 2 و 24 ساعت غوطه وری در آب بهبود پیدا کرد. زیرا پلی پروپیلن با ذوب شدن در طی مراحل پرس گرم به عنوان یک ماده چسبنده غیر قطبی باعث اتصال ذرات به یکدیگر می شود.
    کلیدواژگان: کلش برنج، پلی پروپیلن، خرده چوب صنعتی، تخته خرده چوب، خصوصیات فیزیکی و مکانیکی
  • کامل نیاورانی، آژنگ تاج دینی *، امیر لشگری صفحات 85-99
    : در راستای کسب مزیت رقابتی، مدیران بازاریابی به منظور تصمیم گیری در خصوص موضوعاتی از قبیل رقابت در توسعه سهم بازار، توسعه محصول جدید، تغییرات قیمت، تغییرات ویژگی های محصول، تبلیغات و تغییر کانال های توزیع بایستی خواسته ها، نیازها، ادراک و رفتار خرید مشتریان را مورد مطالعه قرار دهنداین پژوهش با هدف بررسی عوامل موثر بر انتخاب مبلمان چوبی اداری از جانب مشتریان با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی انجام شده است.
    با مرور ادبیات تحقیق عوامل و مولفه های اصلی، شناسایی و مدل مفهومی آن بر اساس الگوی ترکیبی شکل دهی شد. با تدوین پرسشنامه ای مشتمل بر 5 عامل اصلی و 45 عامل فرعی و به کمک 260 نفر از خریداران مبلمان چوبی اداری درمناطق نشانه گذاری شده در شهر تهران، اطلاعات مورد نیازجمع آوری شد. درجه اهمیت شاخص ها و زیرشاخص ها پس از اخذ آرای کارشناسان با بکارگیری فرآیند تحلیل سلسله مراتبی تعیین شد. پایایی پرسشنامه توسط آزمون آلفای کرونباخ اندازه گیری شد.
    ویژگی های «فرایندی، کیفیتی و طراحی» و پس از آن ویژگی های «اقتصادی و خدمات پس از فروش» بیشترین تاثیر را بر انتخاب مبلمان چوبی اداری از جانب مشتریان داشته است، همچنین زیرشاخص های کیفیت مناسب مواد اولیه، فوم و قطعات چوبی، عمر مفید محصول با توجه به قیمت خرید، تحویل به موقع محصول، تناسب با فضای داخلی محیط، اندازه و حجم محصول در هنگام ارائه مشخصات فنی محصول و برتری محصولات مبلمان چوبی اداری در قیاس با محصولات مشابه بیشترین امتیازرا داشته اند.
    کلیدواژگان: انتخاب، مبلمان چوبی اداری، تحلیل سلسله مراتبی، تصمیم گیری چند معیاره
  • مجید کیایی * صفحات 101-116
    : کارخانه چوب و کاغذ مازندران به منظور تامین مواد اولیه جهت تولید کاغذ اقدام به کشت گونه تندرشد صنوبر در فواصل کاشت مختلف نموده است. این عامل می تواند مقدار رویش قطری، ارتفاعی و در نهایت کیفیت چوب درختان به دلیل رقابت ریشه ای و تاجی در کسب نور، آب و مواد غذایی را تحت تاثیر قرار دهد. بنابراین تحقیق حاضر با هدف بررسی تاثیر فاصله کاشت و محور طولی درخت بر دانسیته خشک و خواص بیومتری الیاف چوب صنوبر دلتوئیدس مورد بررسی قرار گرفت.
    تعداد 9 اصله درخت سالم صنوبر (Populus deltoids) در سه فاصله کاشت (2×2، 2×3 و 3×3 مترمربع) در طرح جنگل کاری صنایع چوب و کاغذ مازندران انتخاب و سه دیسک در محور طولی درخت از ارتفاع برابر سینه، 50 درصد و 75 درصد ازارتفاع درختان برای محاسبه خواص چوب صنوبر (دانسیته خشک، طول الیاف، قطر الیاف، ضخامت دیواره سلولی، ضریب انعطاف پذیری، نسبت رانکل و نسبت درهمرفتگی) بریده شد.
    آزمون تجزیه واریانس نشان داد که تاثیر مستقل فاصله کاشت بر دانسیته خشک، ابعاد الیاف و نسبت درهمرفتگی معنی دار و بر ضریب انعطاف پذیری و نسبت رانکل غیرمعنی دار است. تاثیر مستقل محور طولی درخت بر دانسیته خشک و خواص بیومتری غیرمعنی دار است. تاثیر متقابل فاصله کاشت و محور طولی درخت بر همه خواص چوب صنوبر دلتوئیدس به غیر از قطر الیاف غیرمعنی دار است. بیشترین میانگین دانسیته خشک، طول الیاف، قطر الیاف، ضخامت دیواره سلولی و ضریب انعطاف پذیری در فاصله کاشت 2×2 و کمترین میانگین آن در فاصله کاشت 2×3 مترمربع مشاهده شد. نسبت درهمرفتگی و رانکل در فاصله کاشت 2×3 مترمربع نسبت به سایر فواصل کاشت بیشتر بود. ارتباط مثبت و معنی دار بین رویش طولی و قطری با دانسیته و ابعاد الیاف چوب صنوبر دلتوئیدس وجود دارد.
    کلیدواژگان: صنوبر دلتوئیدس، فاصله کاشت، دانسیته، بیومتری الیاف
  • افروز چناری، سید یوسف عرفانی فرد *، مریم دهقانی، حمیدرضا پورقاسمی صفحات 117-130
    : تاج پوشش درختان در مناطق خشک و نیمه خشک از اهمیت زیادی برخوردارند زیرا بخش هایی از زمین که زیر تاج درختان قرار دارند، محیطی مناسب برای اسقرار تجدید حیات و حیات سایر موجودات زنده است. بنابراین آگاهی از وضعیت تاج-پوشش درختان و درختچه ها، پایش تغییرات و ارزیابی سلامت آنها ضروری به نظر می رسد. داده های سنجش از دور برداشت شده بوسیله اغلب ماهواره ها، امکان اندازه گیری نااریب مساحت تاج تک درختان را فراهم نمی آورد زیرا از توان تفکیک مکانی مناسب برای این منظور برخوردار نیستند. از طرف دیگر، دسترسی به این داده ها در زمان مورد نظر پژوهشگر همواره میسر نیست و در صورت دسترسی، هزینه تهیه آنها زیاد است. پیشرفت های روزافزون سنجش از دور منجر به دسترسی پژوهشگران به پهپاد یا هواپیمای بدون سرنشین شده که تصاویر برداشت شده توسط این سکو علاوه بر برخورداری از توان تفکیک مکانی بسیار زیاد برای مطالعه دقیق ویژگی های زیست سنجی تک درختان، دسترسی به تصاویر در زمان مطلوب پژوهشگر را نیز ممکن کرده است. با توجه به این موضوع، مطالعه حاضر با هدف ارزیابی کارایی تصاویر پهپاد و مدل رقومی سطح زمین (DSM) حاصل از تصاویر استریو آنها برای برآورد مساحت تاج تک درختان بنه در ناحیه رویشی زاگرس انجام شد. همچنین بررسی تاثیر اندازه توان تفکیک مکانی DSM بر صحت و دقت برآورد مساحت تاج درختان هدف دیگر این مطالعه بود.
    بخشی از جنگل تحقیقاتی بنه با مساحت 45 هکتار پوشیده از یک توده خالص بنه در استان فارس انتخاب شد. در مهرماه 1395، منطقه مورد نظر با 1076 قطعه تصویر هوایی با توان تفکیک مکانی سه سانتی متر برداشت شده بوسیله یک پهپاد با ارتفاع پرواز 70 متر تصویربرداری شد. این تصاویر که به صورت استریو برداشت شده بود، با استفاده از 12 نقطه کنترل زمینی ثبت شده با دستگاه موقعیت یاب جهانی سه فرکانسه Leica Viva GS15 تصحیح شده و موزاییک آنها تهیه شد. پس از آن، DSM حاصل از فرآیند پردازش Bundle adjustment با سه توان تفکیک مکانی سه، 50 و 100 سانتی متر تولید شد. تعداد 100 درخت بنه که قبلا موقعیت مکانی آنها ثبت شده و مساحت تاج آنها اندازه گیری شده بود، در محدوده مورد بررسی به طور تصادفی انتخاب شدند. ابتدا به کمک الگوریتم پیشنهادی مبتنی بر پردازش شیء مبنا تاج درختان به صورت اتوماتیک از لایه DSM استخراج شدند. سپس میانگین مساحت تاج به دست آمده از DSM تصویر پهپاد و مقدار واقعی آنها با آزمون t جفتی مقایسه شد. همچنین از سه شاخص جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) ، کارایی مدل (ME) و امتیاز اریبی (BS) برای ارزیابی دقت نتایج استفاده شد.
    ارتوفتوموزاییک منطقه مورد مطالعه با RMSE برابر 8 سانتی متر تهیه شد. از 100 درخت بنه تصادفی که برای این پژوهش انتخاب شده بود، در DSM با توان تفکیک مکانی سه، 50 و 100 سانتی متر به ترتیب 100، 89 و 80 درخت قابل شناسایی بودند. اگرچه بین میانگین واقعی مساحت تاج 80 درخت (3/51 مترمربع) شناسایی شده در هر سه DSM و میانگین مساحت تاج روی سه DSM سه (6/42 مترمربع) ، 50 (5/44 مترمربع) و 100 سانتی متر (2/39 مترمربع) اختلاف معنی داری (در سطح 05/0) وجود نداشت ولی همبستگی آنها کاهش پیدا کرد. علاوه بر این، با کاهش توان تفکیک مکانی DSM مقدار RMSE افزایش و مقدار ME و BS کاهش پیدا کرد.
    کلیدواژگان: بنه، پهپاد، مدل رقومی سطح زمین، مساحت تاج، زاگرس
  • وحیده بهرامی، اصغر فلاح *، رمضانعلی خرمی صفحات 133-148
    : آگاهی از وضعیت مشخصه های کمی جنگل همانند موجودی سرپا، یکی از مهمترین اصول در برنامه ریزی و تصمیم گیری مدیریت جنگل می باشد. هدف از این مطالعه، مقایسه قابلیت داده های سنجنده های مختلف و روش های ناپارامتری در برآورد موجودی سرپای جنگل می باشد.
    منطقه مورد مطالعه سری یک جنگل دارابکلا در استان مازندران در جنوب شرق ساری است با مساحت 2612 هکتار که در حوزه آبخیز 74 اداره کل منابع طبیعی شهرستان ساری واقع شده است. با استفاده از روش نمونه برداری منظم -تصادفی با قطعات 10 آری با شبکه آماربرداری 330 در 500 متر ، 150 قطعه نمونه دایره ای برداشت گردید. پیش پردازش و پردازش های لازم همانند نسبت گیری، ایجاد شاخص های گیاهی و آنالیز بافت بر روی تصاویر ماهواره ای سه سنجنده WorldView-2، Pleiades-2 وIRS-LISS III انجام شد. سپس ارزش متناظر با قطعه نمونه ها از تمام باندها استخراج گردید. برای مدلسازی در این مطالعه از روش های مختلف رگرسیونی شامل واریانت های مختلف روش نزدیکترین همسایه، کرنل های مختلف روش ماشین بردار پشتیبان و روش جنگل تصادفی استفاده شد.
    نتایج مربوط به مدلسازی موجودی سرپا با استفاده از روش ماشین بردار پیشتبان (SVM) نشان داد بهترین کرنل به ترتیب برای سنجنده worldview- 2،IRS-LISS III وPleiades-2 چند جمله ای، توابع پایه شعاعیRBF)) و چندجمله ای، با درصد مجذورمیانگین مربعات خطای 57/34، 5/49، 03/43 بود. در روش نزدیک ترین همسایه (KNN) بهترین واریانت برای سه سنجنده مذکور به ترتیب شبیشف (Chebychev) ، شبیشف (Chebychev) و سیتی بلاک (City block) با درصد مجذورمیانگین مربعات خطای 18/41، 09/55 و 97/46 بود. در روش جنگل تصادفی درصد مجذورمیانگین مربعات خطا برای این سه سنجنده به ترتیب برابر با 33/31 ، 91/48 و 68/45 بود. نتایج نشان داد بهترین مدل برای برآورد موجودی سرپا، مربوط به الگوریتم جنگل تصادفی و داده های تصاویر WorldView-2 با درصد مجذور میانگین مربعات خطا برابر با 33/31 درصد و اریبی نسبی برابر با 8/2 درصد بود. دلیل بهتر بودن نتایج سنجنده World Veiw2 نسبت به سنجنده Pleiades وجود تعداد باند بیشتر و عرض کمتر باندها می باشد. زیرا هرچه تعداد باند بیشتر و عرض باند باریکتر باشد اطلاعات در باندهای مختلفی ذخیره می شوند و نسبت سیگنال به نویز افزایش می یابد در نتیجه آشکارسازی پدیده ها بهتر صورت می گیرد و دقت نتایج نیز بالاتر می رود.
    کلیدواژگان: IRS، LISS III و Pleiades، 2، WorldView، حجم سرپا، نزدیکترین همسایه، ماشین بردار پشتیبان و جنگل تصادفی
  • حمید خزایی، رحیم ملک نیا *، سید سپهر قاضی نوری صفحات 149-164
    : امروزه انسان به این مهم رسیده است که بقای آینده گان تابع مدیریت نسل حاضر است بنابراین برای حفظ امکان بقای نسلهای امروز و فردا، تفکر توسعه پایدار و مدیریت پایدار را پذیرفته و راهی بجز آن متصور نیست. به منظور دستیابی به این مفهوم اقدام به سیاستگذاری و برنامه ریزی در سطوح بین المللی، ملی و محلی نموده و راه های اجرای بهینه آن را بررسی می نماید. تفکر مدیریت پایدار منابع طبیعی و همچنین جنگلها در این راستا مورد توجه قرار گرفته، ولی متاسفانه به کندی پیش می رود و نیاز به محرکی دارد که متناسب با شرایط امروزه و نیازهای فردا عمل نماید. بنابراین در این پژوهش تکنولوژی به عنوان یکی از اصل های توسعه پایدار و محرکی برای رسیدن به مدیریت پایدار جنگل مورد بررسی قرار گرفته است. هدف این تحقیق ارزیابی ظرفیت ها و نیازهای تکنولوژیکی جهت دستیابی به مدیریت پایدار جنگل می باشد.
    مزیت و شکاف تکنولوژیکی برای دستیابی به مدیریت پایدار جنگل در استان همدان با ابزار کپ تک بررسی شده است. برای این منظور از معیارها و شاخصهای تکنولوژی و اصول مدیریت پایدار جنگل استفاده شده است. این تحقیق از نوع پیمایشی توصیفی با جامعه هدف کارشناسان بخش جنگل اداره کل منابع طبیعی و با نمونه برداری غیر احتمالی هدفمند بوده است.
    نتایج این بررسی نشان داد که اصل های مدیریت پایدار جنگل بر اساس معیارها و شاخص های تکنولوژی ابزار کپ تک دارای مزیت کلی 40 درصد و شکاف 60 درصد می باشند. کمترین مزیت موزون در پارامتر سیستم ها و رویه ها با مقدار 33 درصد و بیشترین میزان مزیت موزون در پارامتر سطح پشتیبانی و بهینه سازی با مقدار 49 درصد می باشد. بیشترین مزیت معیار رویکرد مدیریتی مربوط به شاخص فرهنگ سازمانی به مقدار 49 درصد و کمترین مزیت مربوط به شاخص حل مساله با مقدار 35 درصد می باشد. بر اساس شاخص های رویکرد مدیریتی، اصل اول مدیریت پایدار جنگل، یعنی سیاست، برنامه ریزی و چارچوب های سازمانی، بیشترین مزیت را که مقداری برابر 50 درصد می باشد را کسب کرده است و کمترین مزیت مربوط به اصل پنجم، یعنی توافق ذی نفعان برای حفظ سلامت اکوسیستم جنگل و رفاه انسان های وابسته به جنگل به مقدار 38 درصد به دست آمد.
    کلیدواژگان: تکنولوژی، کپ تک، مدیریت پایدار جنگل
  • محسن یوسفوند مفرد، جواد سوسنی *، عصمت اوستاخ، رامین حسین زاده صفحات 165-174
    : امروزه استفاده از شاخص های اکولوژیک برای شناخت وضعیت اکوسیستم ها و پایش و ارزیابی تغییرات ایجاد شده در طی زمان، در کشورهای پیشرفته به صورت امری متداول درآمده است. از جمله شاخص های اکولوژیک که ضعف اطلاعات آن به خوبی مشهود است، آگاهی از توان تولید زی توده اکوسیستم های جنگلی و گونه های آن است.
    هدف از این تحقیق استفاده از روابط آلومتریک درختان بلوط زاگرس به منظور برآورد زی توده آن ها یا دستیابی به معادلات محلی برای برآورد زی توده روی زمین گونه بلوط ایرانی، در منطقه مله شبانان خرم آباد صورت گرفته است. به این منظور در منطقه مله شبانان خرم آباد 28 اصله جست گروه از گونه بلوط ایرانی به روش تصادفی (بدون جایگزینی) انتخاب شد. قطر برابر زانو، قطر برابر سینه، قطر تاج و ارتفاع کل درختان سرپا اندازه گیری و سپس درختان قطع شدند. اجزای مختلف درخت شامل تنه و سرشاخه تفکیک و توزین گردیدند و جهت تعیین نسبت وزن خشک به وزن تر، دیسک هایی از قسمت های مختلف درختان گرفته و به آزمایشگاه منتقل شدند. با استفاده از این نسبت، وزن خشک تاج، تنه و در نهایت زی توده چوبی روی زمین محاسبه شد.
    از 28 پایه مورد مطالعه، 26 پایه با پراکنش مناسب انتخاب گردید. با استفاده از مدل های رگرسیونی ترکیبی و همچنین توابع پایه خطی، درجه 2، نمایی و توانی، معادلات آلومتریک با ضریب تبیین بالا در سطح احتمال 95/0 به دست آمد. نتیجه برازش رگرسیون گام به گام برای برآورد زی توده درخت نشان داد که در صورت استفاده از مدل ترکیبی شامل مولفه های قطر در ارتفاع برابر زانو و قطر متوسط تاج درخت به عنوان متغیرهای برآوردکننده، مدل مناسب تر، مدل ترکیبی 121. 239- 3. 946X. 856 X1=y و مقدار ضریب تبیین 8/0، که X1 قطر متوسط تاج بر حسب متر و X2 قطر درخت در ارتفاع برابر زانو بر حسب سانتیمتر بود. نتیجه برازش مدل های پایه رگرسیونی خطی، توانی، نمایی و درجه2 برای برآورد وزن خشک کل درخت نشان داد که در صورت استفاده از قطر متوسط تاج درخت به عنوان متغیر برآوردکننده، مدل مناسب تر، مدل درجه2 بود. از بین متغیرهای مختلف، قطر متوسط تاج متغیر مناسب تری برای پیش بینی زی توده درخت بود که بهترین مدل رگرسیونی به دست آمده، مدل رگرسیونی درجه2 با ضریب تبیین 927/0 بود
    کلیدواژگان: بلوط ایرانی، زی توده روی زمین، روابط آلومتریک، مله شبانان
  • شیرزاد محمدنژاد کیاسری *، خسرو ثاقب طالبی، شهرام امینی صفحات 175-188
    : استفاده از شاخص های تنوع زیستی گیاهی و جانوری و همچنین زادآوری طبیعی از روش های متداول ارزیابی توان اکولوژیک در توده های جنگلی است. این تحقیق به بررسی کمی و کیفی درختان، وضعیت زادآوری طبیعی و تنوع زیستی (پوشش گیاهی و بی مهرگان خاکزی) جنگلکاری های 20 ساله بلندمازو، پلت و بروسیا در جنگل های نکا پرداخته است. محل مورد مطالعه در شرق استان مازندران و در جنگل های پایین بند بخش دو نکا قرار دارد.
    در این بررسی از هر عرصه جنگلکاری بلندمازو، پلت و بروسیا نه قطعه نمونه 1500 مترمربعی تعیین و در هر قطعه نمونه نیز سه میکروقطعه نمونه 49 مترمربعی به صورت منظم تصادفی انتخاب شد که شامل 27 میکروقطعه نمونه برای هر جنگلکاری و در مجموع 81 میکروقطعه نمونه در سه عرصه جنگلکاری بوده است. انجام بررسی کمی و کیفی درختان (قطر برابرسینه، ارتفاع و کیفیت درخت) با آماربرداری صد در صد و در سه جنگلکاری شامل 6088 اصله درخت انجام شد. تعیین زادآوری طبیعی، تنوع پوشش گیاهی و تنوع بی مهرگان خاکزی با بررسی81 عدد میکرو قطعه نمونه و در سه مرحله مجزا انجام شد. شاخص های تنوع با استفاده از شاخص های سیمپسون و شانون- واینر و مقادیر غنا و یکنواختی به ترتیب با استفاده از شاخص های مارگالف و منهنیک محاسبه شدند. تجزیه و تحلیل میانگین آماره های کمی در عرصه های مختلف با استفاده از آزمون تجزیه واریانس یک طرفه انجام شد.
    براساس نتایج این تحقیق درختان جنگلکاری بروسیا با کمترین فراوانی در هکتار از مناسب ترین شرایط کمی و کیفی برخوردار بوده و پس از آن به ترتیب جنگلکاری های بلندمازو و پلت جای گرفتند. همچنین میانگین فراوانی تجدید حیات طبیعی در هر مترمربع از جنگلکاری های بروسیا، پلت و بلندمازو به ترتیب روند کاهشی داشته است. از سوی دیگر براساس شاخص شانون- واینر، تنوع گونه ای گیاهان عرصه بروسیا از بیشترین مقدار برخوردار بوده و پس از آن به ترتیب جنگلکاری های بلندمازو و پلت جای گرفتند. مقادیر تنوع بی مهرگان خاکزی مورد بررسی نیز بر اساس شاخص های شانون- واینر و سیمپسون در جنگلکاری پلت از بیشترین مقدار برخوردار بوده و پس از آن به ترتیب کاهش در جنگلکاری های بروسیا و بلوط وجود داشته است.
    کلیدواژگان: خصوصیات کمی و کیفی، تنوع زیستی، بی مهرگان خاکزی، بروسیا
  • فاطمه گرزین *، منوچهر نمیرانیان، محمود بیات صفحات 189-200
    : در مدیریت منابع جنگلی، فرآیندهای تصمیم گیری مثل عوامل کیفی در معادلات ریاضی وارد نمی شوند. درسال های اخیر شبکه های عصبی، کاربرد فراوانی در منابع جتگلی داشته اند. این تحقیق به مقایسه شبکه عصبی پرسپترون چندلایه و شبکه تابع پایه شعاعی در پیش بینی حجم صنعتی و هیزمی درختان پرداخته است. بررسی عملکرد شبکه های مختلف و یافتن بهترین نوع آن برای دستیابی به نتایج قابل قبول و معتبر از اهداف این مطالعه می باشد.
    در این مطالعه، تعداد 367 اصله درخت از درختان نشانه-گذاری شده جنگل آموزشی پژوهشی خیرود انتخاب و متغیرهای قطر برابر سینه، قطر کنده، ارتفاع کنده، ارتفاع کل، طول صنعتی، حداقل قطر میانه گرده بینه، وضعیت درخت، نوع گونه و عوامل توپوگرافی مثل شیب، جهت، ارتفاع از سطح دریا به عنوان ورودی شبکه درنظر گرفته شدند. حجم صنعتی و حجم هیزمی درختان پس از تجدید حجم صد در صد مشخص شد و به عنوان خروجی شبکه در نظر گرفنه شد. برای مدلسازی از شبکه های عصبی پرسپترون چند لایه و شبکه تابع پایه شعاعی استفاده شد. برای آموزش شبکه پرسپترون چند لایه از تابع تانژانت هیپربولیک و برای شبکه تابع پایه شعاعی، تابع Softmax در لایه مخفی و تابع خطی در لایه خروجی به همراه الگوریتم نزول گرادیان با مومنتم استفاده گردید. برای مدلسازی داده ها به سه قسمت آموزش، اعتبارسنجی و تست تقسیم شدند که نسبت هر کدام به ترتیب برابر با 70%، 15% و 15% بود. تعیین تعداد لایه ها پنهان و نرون های هر لایه نیز با آزمون و خطا صورت گرفت و تا زمان رسیدن مقدار خطا به حداقل ممکن ادامه یافت.
    طبق نتایج مقدار ضریب تبیین برای حجم صنعتی و هیزمی به ترتیب در شبکه پرسپترون چند لایه 94/0، 71/0 مترمکعب و در شبکه تابع پایه شعاعی 88/0، 65/0 مترمکعب می باشد. میزانRMSE نیز برای حجم صنعتی و هیزمی به ترتیب در شبکه پرسپترون چند لایه 297/1، 331/0 مترمکعب و در شبکه تابع پایه شعاعی 72/3 ، 397/0 مترمکعب گزارش شد.
    کلیدواژگان: پرسپترون چند لایه، تابع پایع شعاعی، مدیریت منابع طبیعی، هوش مصنوعی
  • مدلسازی ناپارامتریک تصاویر لندست 8 برای برآورد اندوخته کربن روی زمینی جنگل های زاگرس
    امیر صفری، هرمز سهرابی *، شعبان شتایی، جلیل علوی صفحات 201-218
    : اهمیت اطلاع از اندخته کربن روی زمینی جنگل برای مدیریت جنگل در سطح محلی، مدیریت اراضی در سطوح منطقه ای و گزارش انتشار کربن در سطوح ملی و بین المللی مهم است. به همین سبب یافتن روش های کم هزینه و سریع برای برآورد اندوخته کربن در محدوده های وسیع به یک ضرورت تبدیل شده است. بر این اساس، در سال های اخیر ارزیابی قابلیت داده های منابع مختلف سنجش ازدوری در برآورد اندوخته کربن روی زمینی جنگل ها مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق قابلیت تصاویر ماهواره لندست 8 برای برآورد اندوخته کربن توده های شاخه زاد بلوط جنگل های زاگرس بررسی گردید. همچنین کارایی چهار روش مدل سازی ناپارامتری شامل جنگل تصادفی، شبکه های عصبی مصنوعی، کوبیست و رگرسیون اسپلاین تطبیقی چندگانه بررسی شد.
    منطقه مورد مطالعه در بخشی از جنگلهای زاگرس و در استان کرمانشاه در دو منطقه سرفیروزآباد (جنگل شدیدا دست خورده) و گهواره (جنگل با حداقل دست خوردگی) انجام گرفت. تعداد 124 قطعه نمونه با ابعاد 30×30 متر در یک شبکه آماربرداری 200×200 متر در دو منطقه مورد بررسی با استفاده از روش منظم با شروع تصادفی برداشت، و با استفاده از روابط آلومتریک مختص گونه بلوط، مقدار کربن روی زمینی در این نمونه ها محاسبه شد. برای مدل سازی اندوخته کربن روی زمینی با استفاده از داده-های سنجش ازدوری، از متغیرهای مختلف استخراج شده از تصاویر لندست 8 مانند مقدارهای باندهای، نسبت گیری های باندی، شاخص های گیاهی، تجزیه مولفه های اصلی و تبدیل تسلدکپ به عنوان متغیر مستقل و مقدارهای محاسبه شده اندوخته کربن روی -زمینی در قطعه نمونه های برداشت شده به عنوان متغیر وابسته استفاده شد. ارزیابی صحت نتایج چهار روش ناپارامتری مدل سازی جنگل تصادفی، شبکه های عصبی مصنوعی، کوبیست و رگرسیون اسپلاین تطبیقی چندگانه مورد استفاده در این پژوهش با استفاده از اعتبارسنجی متقابل و به روش Leave-one-out صورت گرفته و از معیارهای ارزیابی ضریب تبیین، ریشه میانگین مربعات خطا و اریبی استفاده شد.
    نتایج نشان داد دقت برآورد اندوخته کربن در منطقه کمتر دستخورده بیشتر از منطقه دست خورده است. مقایسه نتایج روش های مدل سازی مورد استفاده در این مطالعه نشان داد که اختلاف قابل توجهی در بین نتایج روش های به کار گرفته شده وجود ندارد و استفاده از روش های مختلف تاثیر چندانی در بهبود نتایج نداشت. علاوه براین، استفاده از کل نمونه های در یک مدل بدون تفکیک نمونه ها براساس منطقه مورد مطالعه سبب افزایش صحت برآوردها در منطقه دست خورده شد.
    کلیدواژگان: جنگل تصادفی، رگرسیون اسپلاین تطبیقی چندمتغیره، سنجش ازدور، شبکه های عصبی مصنوعی، کوبیست
  • مقایسه مشخصه های کمی و کیفی ساختار توده های مدیریت شده و مدیریت نشده (مطالعه موردی: طرح جنگلداری لوه و طرح جنگلداری خان دوشان)
    محمد برزین، جهانگیر محمدی *، شعبان شتایی جویباری، سید هاشم موسوی نژاد صفحات 219-236
    : هدف از این مطالعه مقایسه مشخصه های کمی و کیفی ساختار توده های مدیریت شده (طرح جنگلداری لوه) و مدیریت نشده (طرح جنگلداری خاندوشان) در شهرستان گالیکش، استان گلستان می باشد.
    نمونه برداری به روش منظم تصادفی با قطعات نمونه دایره ای در منطقه موردمطالعه پیاده گردید و در هر قطعه نمونه اطلاعات نوع گونه، قطر برابرسینه، ارتفاع و درجه کیفی تنه تمام درختان با قطر برابرسینه بیشتر از 5/12 سانتیمتر و زادآوری اندازه گیری و ثبت شد.
    نتایج نشان داد که بین دو توده مدیریت شده و مدیریت نشده ازنظر تعداد، رویه زمینی و حجم سرپا درختان در هکتار تفاوت معنی داری در سطح احتمال 99 درصد بین دو توده وجود دارد. تعداد درختان در هکتار در توده مدیریت شده نسبت به توده مدیریت نشده بیشتر است ولی رویه زمینی و حجم سرپا در هکتار در توده مدیریت نشده بیشتر از توده مدیریت شده می باشد. ازنظر تعداد، رویه زمینی و حجم سرپا درختان در هکتار بر اساس درجات کیفی تفاوت معنی داری در سطح احتمال 95 درصد بین دو توده وجود ندارد ولی میزان درختان سالم و درختان درجه کیفی 1 و 2 در توده مدیریت شده بیشتر از توده مدیریت نشده است. شاخص های تنوع گونه ای درختی در توده مدیریت شده بیشتر و شاخص های یکنواختی در توده مدیریت نشده بیشتر می باشد. نتایج نشان داد که بین دو توده مدیریت شده و مدیریت نشده ازنظر تجدید حیات تفاوت معنی داری در سطح احتمال 95 درصد بین دو توده وجود ندارد ولی تجدید حیات توده مدیریت شده بیشتر از توده مدیریت نشده می باشد.
    کلیدواژگان: توده های مدیریت شده و مدیریت نشده، مشخصه های کمی و کیفی ساختار، تنوع گونه ای درختی، تجدید حیات، طرح جنگلداری لوه و خاندوشان
|
  • M.H. Aryaie Monfared *, A. Ghasemian Nasiri Pages 1-12
    Background And Objectives
    presented researches during recent years, showed that using biotechnological base methods, specially using industrial enzymes for processing of waste papers is considered as a suitable approach to improve optical and mechanical properties of recycled papers. In this research deinking of offset printed waste newspapers using lipase enzyme was studied.
    Materials And Methods
    In this research enzymatic deinking of the recycled newspapers was investigated using lipase at three-time level as 60, 120 and 180 min, and three level of enzyme use as 3, 6 and 9 U/g O.D pulp at neutral pH value. Washing method was used to remove ink particles.
    Results
    Comparison of the optical, physical and strength properties of the made handsheets showed that enzymatically deinking could enforce the strength properties (tear and burst strengths) in the related handsheets compared to those of the control sample. In addition, lipase-deinked pulps showed higher brightness and lower yellowness than the control sample. However, opacity of enzymatic treated pulps decreased with prolongation of treatment time compared to the control sample.
    Conclusion
    It can be generally concluded that enzymatic deinking using lipase is an appropriate method to improve the optical and strength properties of offset printed waste newsprints. It seems that increasing the amount of enzyme treatment in more than 9 units of enzyme per gram of dry pulp had a significant reduction in the opacity content of dry pulp compared to the control sample and Increasing the treatment time will also be effective in this reduction.
    Keywords: Enzymatic deinking, lipase, physical properties, Brightness, mechanical properties
  • M. Norouzi, H. Yousefi *, M. Mashkour Pages 13-26
    Background And Objectives
    Bacterial cellulose nanofiber (BCN) with diameter size of 30 to 60 nm is naturally produced in film form. After purification, a semi-transparent film is prepared with water absorption of 99 folds its dry weight; hence it is classified as super absorbent material. The BCN film is completely bio-based and biodegradable, safe, edible material with high specific surface area, high mechanical and reinforcing properties. Based on these promising characteristics, it found wide variety of applications such as nanocomposite, aerogel and foam, filter, paper making, packaging, medical, biomedical, pharmaceutical, cosmetics, food, textile, agriculture, electronics, magnetics, aerospace, automotive, defence, building, etc. Based on the promising properties and wide variety of application, it is worth to research on removing the drawbacks of BCN film to develop its applications at industrial scale production. One of these important research topics is drying BCN film. Because, drying BCN film has several advantages including film lightening (99 fold), decrease in transportation cost, long term storage, increase in biological deterioration, simpler storage, increase in mechanical properties and developing area of applications. On the other hand, BCN film is super absorbent material because of high amount of available OH-groups and having 3-D network structure, which prepare high capillary forces. Because of these, removing water from this super absorbent nano-biopolymer needs high energy, time and cost compared to drying ordinary micro-scale cellulose fiber film like paper. This motivated us to compare different drying methods including jet drier, vacuum oven and oven to dry BCN film.
    Materials And Methods
    Bacterial cellulose nanofiber film was prepared from Nano Novin Polymer Co. (Iran). After primary dewatering step, the BCN film was dried using jet drier, vacuum oven and oven at 50 ᵒC. The drying methods were evaluated and compared in regard to dewatering speed, minimum drying time and drying energy. Also, the dried BCN film were compared through physical and mechanical testing.
    Results
    Results showed that the primary dewatering could decrease the water content of BCN film by 50 wt%. The dewatering speed in jet drier was higher than that of vacuum oven and oven. The minimum drying time of jet drier, vacuum oven and oven was 10, 25 and 45 min, respectively. The corresponding values for energy consumption were 0.25, 0.67 and 1.1 KW/h, respectively. The BCN film dried in jet drier had higher wrinkle and less transparency compared to those dried in vacuum oven and oven. The density of dried BCN film in jet drier was slightly higher than those dried in vacuum oven and oven. Also, its tear and burst indexes were less than those of dried in other methods. Generally, jet drier with minimum drying time and less energy consumption could decrease the weight of BCN film 99 fold which can have several advantages to develop the commercialization of BCN film.
    Keywords: BCN film, drying, jet drier, vacuum oven, oven
  • Payam Ghorbannezhad, Ali Ghasemian, Paul De Wild, Hero Jan Heeres Pages 27-40
    Background And Objectives
    Biomass is the only source of renewable carbon which can be converted to biofuels and added value products. Thermochemical processes such as fast pyrolysis can play an important role for production of biofuels, bio-chemicals and syngases from biorefinery technologies. With regards to this point that sugarcane wildly cultivate in south of Iran and its pith is an abundant resource of biomass from de-pithing process in pulp and paper and medium density fiberboard industries. The aim of this study is the comparison possibility use of bagasse and its pith for bio-oil production in pilot scale fluidized bed reactor and application development of biorefinery for bio-oil production and added-value products.
    Material and
    Methods
    This research conducted on biofuel production in a pilot-scale reactor operating in a fluidized bed from bagasse and its pith. The components of bagasse are measured by proximate and ultimate analysis. The type and amount of heavy metals were used by applying an elemental analyzer. The thermal degradation characteristics were measured via TGA. Fast pyrolysis were performed at temperature of 470 °C, under screw feeder carrier the biomass in 90 g/h, inside pyrolyzer with nitrogen gas flow rate of 2 L/min.
    Results
    The elemental analysis indicated that the pith of bagasse contains substantial amounts of extractives and inorganic matter (predominantly Ca, K and Mg). The results of TGA indicated that most of weight losses of bagasse and its pith are among 250 and 350 ˚C which associated with main degradation components (cellulose, hemicellulose and lignin). Under the mentioned conditions, the yields of 53.2%, 35.5% (w/w); 25, 37% (w/w); 21%, 27.5% (w/w) for bio-oil, bio-char, and syngases were obtained from bagasse and pith respectively. The fixed carbon on bagasse was higher than its pith which led to higher energy value, while pith of bagasse contributes the higher bio-char. The heating value of bio-oil from bagasse is 20.6 Mj/kg which higher than pith and most of lignocellulosic materials reported in literatures. The lower oxygen content of bagasse will reduce the cost of upgrading for converting to bio-diesel and other chemicals. The pyrolysis gases components are CO2, CO, CH4, H2 and other hydrocarbons like ethane, propane and ethylene. The carbon dioxide is the dominant gas among them. Bagasse produced more carbon dioxide than pith in fast pyrolysis process.
    Conclusions
    The pith showed higher thermal stability which result in more bio-char production, because of the higher lignin content of pith in the fast pyrolysis process. The fast pyrolysis bio-oil of bagasse not only showed the possibility renewable energy and chemicals, but also its syngases enable utilize as proper energy resource in industries
    Keywords: Pith of bagasse, Biorefinery, Bio, fuel, Fast Pyrolysis
  • Farid Lotfi *, Mohammad Reza Mastery Farahani Pages 41-55
  • S. Mahdavi *, H. Kermanian, M. Moradi, O. Ramezani Pages 57-70
    Background And Objectives
    Paper made of recycled fibers has less strength compared to virgin fibers due to the multiplicity of recycling. Several solutions have been proposed to solve this problem consist of specialized enzymes application. While the applications of enzymes in the pulp and paper industry is still in the research and development stage, but some of them have pioneered the technology to operate. There are various methods to increase recycled fiber bonding and improves the paper strength. Oxidant enzymes such as cellulase and laccase are one of the methods that could accelerate delignification. Laccase-mediator system has the greatest effect on increasing of paper strength according to previous studies. Common Low molecular weight of mediator such as ABTS or HBT are the best non-phenolic lignin oxidizing that have been used yet. In order to increase the strength of recycled paper the effect of laccase treatment on old corrugated container (OCC) pulp was investigated in this study.
    Materials And Methods
    OCC pulp was obtained from headbox of recycled paper factory in the north of Iran (Afrang Noor), and then was fractionated by Bauer-McNett classifier. HBT mediator was selected to treatment of OCC pulp by laccase. The pulp was treated by the enzyme in the adjusted conditions including consistency: 2%, pH: 5, reaction time: 2 hours, and reaction temperature: 60 °C in dosing levels of 0.005%, 0.01% , and 0.015 % based on oven-dried weight of pulp. Handsheet making and characteristic measurement carried out by TAPPI test methods and also statistical analysis was conducted using completely randomized design.
    Results
    Fiber classification result showed that fines constitute about 31% of weight of the pulp. There are significant differences at 1% level among the pulp strength properties of OCC which treated with laccase enzyme. Tensile and burst indices significantly were increased compared to the control using 0.005% of laccase. Multiple Duncan test showed that the average of these two indices by using 0.005% and 0.015% laccase (based on O.D. weight of pulp) had no significant difference and placed in the same statistical group. The variation trend of tear index unlike the other indices was observed and concora medium test (CMT) decreased at all levels of the treatments.
    Conclusion
    OCC pulp treated with 0.005% laccase-HBT (based on O.D. weight of pulp) is recommended according to the important role of tensile and burst strength in test liner for packaging industry. Due to decreasing of Concora medium test (CMT) by the enzyme, laccase application is not suitable for making corrugated paper.
    Keywords: OCC pulp, Laccase, HBT, enzymatic treatment, paper strength
  • Vahid Vaziri *, Hedayatollah Aminian Pages 71-84
    Background And Objective
    The main lignocellulosic raw material used in the particleboard industry is wood. The production of panel products from agricultural residues is important considering the increasing worldwide wood fiber shortage. Agricultural residues, which are produced with large quantities annually throughout the world, are the main renewable resources. Compared with synthetic fibers such as glass, natural straw fibers have more advantages such as low cost, low density, abundant and wide distribution, recyclability and biodegradability. Rice is the primary food for more than 40% of the worlďs population, with about 596 million tons of rice and 570 million tons of rice straw produced annually in the world. At present, most of these residues are burnt in situ after harvest. The field burning of rice straw and other agriculture residues in wide areas not only results in serious environment issues, but also wastes precious resources. Faced with worldwide shortages of forest resources, environmental pollution and waste of biological resources resulting from field burning of rice straw and other agricultural residues, there has been a revival of interest in using rice straw and other agriculture residues to produce composite panels. This research investigated the use of the rice straw –industrial particle wood with polypropylene powder on the mechanical and physical properties of single layer particleboard.
    Materials And Methods
    The variable in this research were the ratio of rice straw to industrial wood particle (at four levels; 0:100, 15:85, 30:70, 45:55) and polypropylene powder (at three levels; 0, 5, 10%). Industrial wood particles from Sanate Choube Shomal Company were used. Urea formaldehyde resin used at 10 percent level of dry weight of raw material as well as ammonium chloride was used as a catalyst at 2 percent level of the dry weight of adhesive. After the mixing process raw material together, mat at temperature of 170°c for 5 minutes under hot press was placed. After making particleboard, physical and mechanical properties of panels analyzed using variance analysis in 5% probability level.
    Results
    The results showed, increasing polypropylene percent resulted in increasing the bending strength, modulus of elasticity and internal bonding of the boards. The results also indicated that water absorption and thickness swelling after 2 and 24h in water decreased with increased polypropylene percent.
    Conclusion
    Results showed, there was usability of the rice straw up to 30 percent and polypropylene up to 10 percent for general purpose boards for use in dry conditions.
    Keywords: Rice straw, Polypropylene, Industrial wood particle, particleboard, Physical, mechanical properties
  • Kamel Niavarani, Ajang Tajdini *, Shademan Pourmousa Pages 85-99
    Background And Objectives
    In order to gain competitive advantage, marketing managers to make decision on topics such as compete in developing market share, developing new products, changing prices, changing product features, and change advertise channels of distribution, have to study the needs, perceptions and behavior of customers.This research was carried out with the aim of investigating the factors affecting the choice of the wooden office furniture from customers using hierarchical analysis method.
    Materials And Methods
    By reviewing the research literature, the main factors and components were identified and its conceptual model was based on a combination pattern. By designing the questionnaire including the 5 main- indicators and 45 sub-indicators, Information gathered from 260 buyers of wooden office furniture in the designated areas of Tehran. . The importance degree of criteria and alternatives after getting expert’s opinions and applying analytical hierarchy process are determined. The questionnaire reliability was measured by Cronbach’s alpha test.
    Results
    The characteristics of "process, quality and design" followed by "economic and after-sales" features had the most impact on the choice of office furniture from customers, as well as the sub-items such as quality of raw materials, foam and wood components, life The product benefits from the purchase price, Delivery time of the product, the internal environment of the product, the size and volume of the product at the time of presentation of technical specifications of the product and the superiority of the wooden office furniture products in comparison with similar products have the highest score.
    Conclusion
    In the wooden office furniture, the quality and design factors play a significant role in choosing customers unlike the home furniture, in which the most important element is elegance. Also, paying attention to the price and the proportion of sales price with the expected value of a product is one of the most important demands of customers in choosing wooden office furniture. Producers of such products must pay special attention to guarantee the product and its ability to be replaced for obtaining new export markets and consumer choice. From the consumer's point of view, the relatively low importance of the beauty, fashion, and branding of the wooden office furniture can be a sign of particular role of the strength and quality of the product and the weakness of the domestic manufacturers. On the other hand, many consumers are still not aware of the importance of brand role in the various wood industries. Successful branding in the wooden furniture industry will increase the competitiveness of manufactured products in comparison to similar products. It seems that attention to the results of this research can be a very good guide to meet needs of customers and achieving new markets for the export of such products.
    Keywords: Selection, Office wooden Furniture, Analytical Hierarchy, Multi, Attribute Decision Making
  • M. Kiaei * Pages 101-116
    Background And Objectives
    The wood and paper factory of Mazandran has been planting poplar species at various initial spacings in order to raw material for pulp and paper production. Initial spacing can affect the value of stem diameter, height, and ultimately the wood quality due to root and crown competition in light, water and food production. In the present study, the effects of initial spacing and axial position on the oven-dry density and biometrical properties of Populus deltoids were examined.
    Materials And Methods
    Nine normal poplar trees (Populusdeltoids) were randomly selected in three initial spacings (2×2, 2×3, 3×3 m) from Mazandran wood and paper industries forest. Three samples were taken along axial position from bottom to upward (breast height, 50 and 75% stem height) to determine wood density and fiber biometrical properties (fiber length, fiber diameter and cell wall thickness, slenderness ratio, flexibility coefficient, and runkel ratio).
    Results
    Results of ANOVA indicated that the initial spacings had significant differences on the density, fiber dimensions, and slenderness ratios and hadn’t on the flexibility coefficient and runkel ratio. The effect of longitudinal position on density and fiber biometry wasn’t significant. Interaction effects between initial spacing and longitudinal position on the wood properties wasn’t significant except in fiber diameter. The highest and lowest of oven-dried density, fiber length, fiber diameter, cell wall thickness and flexibility coefficient were found at initial spacing 2×2 and 2×3, respectively. The average of slenderness ratio and runkel ratio in 2×3 is higher than other initial spacings. There are significantly positive relationships between stem diameter and height grows with density and fiber dimensions in poplar wood.
    Conclusion
    According to the obtained results, it can be said that planting in lower initial spacing is more suitable than other initial spacings for pulp and paper production.
    Keywords: Populus deltoids, initial spacing, wood density, fiber biometrical properties
  • Afrooz Chenari, Yousef Erfanifard *, Maryam Dehghani, Hamid Reza Pourghasemi Pages 117-130
    Background And Objectives
    Crown cover of trees in arid and semi-arid regions is of great importance as the parts of ground under tree canopies are favourable environments for regeneration establishment and survival of other organisms. Therefore, it is essential to be aware of crown cover status of trees and shrubs, monitor their changes and assess their health. Remote sensing data obtained by most of satellites do not make unbiased measurement of crown area of single trees possible as their spatial resolution is not suitable for this purpose. On the other hand, these data are not available at the time researchers need, and if available, they are expensive. Continuous progress in remote sensing results in access of researchers to unmanned aerial vehicle (UAV) that imagery taken by this device have not only very high spatial resolution for precise study of biometric characteristics of single trees, but also availability of images at favourable time for researchers. Considering this issue, this study was aimed to evaluate UAV imagery and corresponding digital surface model (DSM) resulted from stereo images to estimate crown area of wild pistachio single trees in Zagros vegetation zone. Moreover, it was also aimed to investigate the impact of spatial resolution of DSM on accuracy and precision of estimating crown area of the trees.
    Materials And Methods
    A part of Baneh Research Site with area of 45 ha was selected that was purely cover by wild pistachio. In October 2016, the study area was covered by 1076 aerial images with 3 cm spatial resolution taken by a UAV flown at 70 m above the study area. The images were geo-referenced using 12 ground control points collected by Leica Viva GS15 three-frequency global positioning system. The DSM extracted using bundle adjustment method was then resampled to three different spatial resolutions of 3, 50, and 100 cm. An object-based processing method was proposed in order to automatically extract the crown boundaries from DSM. Number of 100 wild pistachio trees were randomly selected that their spatial position were registered and their crown areas were measured before. The mean crown area obtained by DSM of UAV imagery and the observed mean were compared by paired sample t-test. In addition, three indices of root mean squared error (RMSE), model efficiency (ME), and bias score (BS) were applied to assess the precision of results.
    Results
    The orhtophoto mosaic of the study area was obtained with RMSE of 8 cm. Among 100 wild pistachio trees randomly selected for this study, 100, 89, and 80 trees were recognized on DSMs with spatial resolution of 3, 50, and 100 cm, respectively. Although there was no significant difference between observed mean crown area of 80 trees (51.3 m2) recognized on all DSMs and mean crown area estimated on DSMs with 3 (42.6 m2), 50 (44.5 m2), and 100 cm (39.2 m2) (α=0.05), but their correlation decreased. Moreover, RMSE increased and ME and BS decreased with decreasing spatial resolution of DSM.
    Conclusion
    In general, it was concluded that DSM of UAV imagery is an appropriate means to recognize and measure crown area of wild pistachio single trees in the study area that obviously separated tree crowns from their shadow and other objects. Moreover, it was revealed that with decreasing spatial resolution of DSM, data processing became easier and there was no significant difference between observations and measurements but the precision of results decreased.
    Keywords: Wild pistachio, Unmanned aerial vehicle, digital surface model, crown area, Zagros
  • V. Bahrami, A. Fallah *, R.A. Khorrami Pages 133-148
    Background And Objectives
    Investigation on quantitative characteristics of forest such as Stand volume is one of the most important principles in planning and forest management decision. The aim of this study is comparison of various satellites data capability and non-parametric methods for estimating stand volume of forest.
    Materials And Methods
    The studied area is district 1 Darabkola forest in Mazandaran province in southeast of Sari with 2612 hectares which is located in 74 basin of Sari natural recourses Department. Using systematic-random with 10 R.sample plots with 300m×500m sampling net system were measured150 circular sample plots. The necessary preprocessing and processing include ratio, vegetation index, Principal Component Analysis and texture analyse were done on WorldView-2¡ Pleiades-2 and IRS-LISS III imagery . For modeling in this study be used different regression methods include different variants of k-Nearest Niebuhr, kernel machine support vector and random forest .
    Results
    The results of modeling the stand volume using machine support vector showed that the best kernel in order for worldview- 2,IRS-LISS III and Pleiades-2 satellites was Polynomial,RBFand Polynomial with %RMSE equal to 34/57,49/5 and 43/03.The best variant in k-Nearest Niebuhr in order for said satellites was chebychev,chebychev and City block with %RMSE equal to 41/18,55/09 and 46/97. %RMSE in random forest method in order for said satellites was 31/33,48/91 and 45/68. Results showed random forest was the best model for estimation stand volume and WorldVeiw-2 satellite data has the best result with percent root mean square error and bias of estimation equal to 31.33 and 2.8 percent.Because of more bands and less width of them, WorldView-2 satellite has better outcomes than Pleiades-2 satellite; since if there are more bands and width of them is narrower, information can be saved in different bands and ratio of signal to noise will be increased. Therefore, phenomenon detects better and accuracy of outcomes increases.
    Conclusion
    The results did not show much difference between the non-parametric algorithms in terms of Percent Root Mean Square Error, but a large difference was observed in terms of sensors. Overall results of this study showed sensors and Regression methods used in this study have a relatively high capability in estimation of forest stand volume . The results also show in addition to the spatial resolution of satellites their spectral resolution has a significant impact on raising the accuracy of the forest stand volume modeling results using satellite images .
    Keywords: World View, 2, Pleiades, LISS III, Stand volume, Nearest neighbor, Support vector machine, Random forest
  • H. Khazaee, R. Maleknia *, S.S. Ghazinoory Pages 149-164
    Background And Objectives
    Today, mankind has reached at this important point, which next generations survival depends on management function of present generation, therefore to protect probability of survival of next and present generations, has accepted sustainable development and management, and itll has no way. In order to achieve this concept to policy making and planning at the international, national and local, and searching optimal way to implement it. To do this, the concept of sustainable management of natural resources and forests has been considered, but unfortunately it is a slow process and requires a motive, that fits with the needs of today and tomorrow. Therefore in this study, technology has investigated as a sustainable development principle and a motivation factor to achieve sustainable management. The aim of this study is to evaluate the capacity and technological requirements in order to achieve sustainable forest management.
    Materials And Methods
    Technological gaps and advantages for getting sustainable forest management in The Hamadan province studied using "CAPTECH" method. For this purpose, technological criteria and indicators and sustainable forest management principles have used. This research was descriptive survey with target population including forestry sector experts of Natural Resources and watershed management administration and the non-probability purposive sampling.
    Results
    The result of this study showed that sustainable forest management principles based on CAPTECH parameters has 40% advantage and 60% gap. The lowest weighted advantage of technological parameters which is related to systems and practices parameter is 33 percent and the highest weighted advantage of technological parameters which is related to logistics and optimization level is 49%. The greatest advantage of managerial approach criterion is related to organizational culture indicator by 49% and the lowest advantage of this criterion is related to problem-solving index by 35%. Based on the managerial approach indicators, the first principle of sustainable forest management, the policy, planning and institutional framework, has got the greatest advantage that it has won an amount equal to 50% and The advantage of the fifth principle, the agreement of stakeholders to maintain forest ecosystem health and human well-being, has obtained the lowest amount of 38%.
    Conclusions
    Due to the importance of sustainable forest management and the importance of technology and technology management at present era that has been emphasized in Agenda 21, it is important to use technology and its capacities to reach our target, therefore technological gaps and advantages should be determine for optimal planning and policy making.
    Keywords: Technology, CAPTECH, Sustainable forest management
  • Mohsen Yousofvand Mofrad, Javad Soosani *, Esmat Ostakh, Ramin Hosseinzadeh Pages 165-174
    Background And Objectives
    Today, the use of ecological indicators for understanding ecosystem condition and monitoring and evaluating changes over time, has been common in developed countries. There is well evident that it is lack of information in ecological indices, such as knowledge of the production potential of forest ecosystem biomass and its species. Allometric equations are useful tools estimate the biomass of trees.
    Materials And Methods
    For this purpose 28 trees of Quercus Persica species were selected randomly (without replacement) in the region MelahShbanan in Khorramabad. Knee diameter, diameter at breast height, crown diameter and height of standing trees were measured and then these trees were cut. In order to determine the ratio of dry weight to fresh weight the different parts of trees such as trunks and branches were separated and weighed, then discs (samples) of different parts of trees were taken and send to the laboratory. With this ratio, the dry weight of the crown, trunk and eventually woody aboveground biomass was calculated.
    Results
    The 28 trees of the study, 26 trees were selected with good distribution. Using Stepwise, linear, Quadratic, power and exponential regression models, allometric equations with a high coefficient of determination (p
    Conclusion
    The results showed that generally between the independent variables, crown diameter with indices of modeling was produced better equations (0/927). Also, the Quadratic regression regression model was better than other regression models.
    Results
    The 28 trees of the study, 26 trees were selected with good distribution. Using Stepwise, linear, Quadratic, power and exponential regression models, allometric equations with a high coefficient of determination (p
    Keywords: Quercus brantii, above ground biomass, Allometric equations, Melah, Shbanan
  • Sh. Mohammadnezhad Kiasari *, Kh. Sagheb, Talebi, Sh. Amini Pages 175-188
    Background And Objectives
    Applying of plant and animal diversity as well as natural regeneration are the common methods of assessing the ecological potential of forest stands. The objective of this study was ecological assessment in 20 years old plantations of Chestnut leaved Oak (Quercus castaneifolia C. A. Mey.), Velvet Maple (Acer velutinum Bioss.) and Brutia Pine (Pinus brutia Ten.) in term of quantitative and qualitative characteristics of trees, natural regeneration, plant and soil invertebrates. The study area is located in District 2 of Neka’s lowland forests, east of Mazandaran province.
    Materials And Methods
    Nine sample plots with 1500 m2 were selected in each plantation. In each sample plot, 3 micro-sample plots, each 49 m2 were selected random-systematically including 27 micro-sample plots for each plantation and overall 81 micro-sample plots in 3 plantations. Study of quantitatively and qualitatively survey of trees (diameter at breast height, height and quality of tree) was performed by a fully inventory in three plantations including 6088 trees. Also all of the plants were recognized in 81 micro-sample plots and their coverage percent were estimated. Diversity indices were calculated by Simpson and Shannon-Wiener indices. Also, richness and evenness were obtained by Margelov and Menhinick indices. Mean analysis of quantitative characteristics was performed by the analysis of one-way variance.
    Results
    Analysis of the quantitative and qualitative characteristics of trees indicated that Brutia Pine plantation with the least density had the highest quantitative and qualitative results followed by Velvet maple and Chestnut leaved oak, respectively. Also the mean number of regeneration per square was higher in the Brutia Pine followed by Velvet maple and Chestnut leaved oak plantation. Shannon-Wiener index indicated that the plant diversity was higher in the Brutia Pine plantation, whereas the lowest Shannon-Wiener index was calculated in the Velvet maple plantation. On the other hand Shannon-wiener and Simpson indeces indicated that the soil invertebrates was higher in the Velvet maple plantation, whereas the least index of Shannon-Wiener and Simpson were calculated in the Chestnut leaved oak plantation.
    Conclusion
    In general, one can conclude that the quantitative and qualitative characteristics as well as plant diversity and natural regeneration in the Brutia Pine plantation are higher than that of other two plantations. We should emphasize that this result might be affected by less density in the Brutia pine plantation, where the trees had more growth space and the forest ground receives more light which advances to higher plant diversity. This research emphasizes the use of conifers compatible species in degraded areas as well as thinning operations in plantations. Otherwise, increasing the growth of trees per unit area can lead to reduce the quantitative and qualitative characteristics of trees as well as plant diversity and natural regeneration.
    Keywords: Quantitative, qualitative characteristics, Diversity, Soil invertebrates, Brutia Pine
  • F. Gorzin *, M. Namiranian, M. Bayat Pages 189-200
    Background And Objectives
    In forest resource management, decision-making processes, such as qualitative factors, are not logged in mathematical equations so we need to new solutions than algorithmic methods. According to the capabilities of neural networks and recent application of them in forest resources, the purpose of this study was to compare the multi layer perceptron and the radial basis network to predict commercial and cordwood volume, in order to evaluate the performance of different networks to find the best type of network for achieving acceptable and valid results.
    Materials And Methods
    In this purpose, 367 trees were marked of research and educational forest of kheyroud. Some factors such as diameter at breast height, diameter at stump, stump height, total height, topographic factors (slope, aspect and elevation), species, tree situation and minimum median diameter of last log were selected and then they were measured. They considered as input variables in network. Commercial and cordwood volume determined by traditional renewal volume and then they used as output network. Multi-layer perceptron (MLP) and radial basis function (RBF) were used for modeling. The hyperbolic tangent function and softmax function respectively used for network training in hidden layer of multi layer perceptron and radial basis function networks. As well as, the linear function used for network training in output layer. The data were divided into three sections for modeling: training, validation and test, each of which was 70%, 15% and 15%, respectively. Determination of the number of hidden layers and neurons of each layer was also performed by test and error and continued until the error value reached the minimum.
    Result
    Due to result, R2 value was respectively 0.94, 0.71 for commercial and cordwood volume in multi-layer perceptron network and 0.88, 0.65 for cordwood volume in radial basis function network. Also, RMSE value was respectively 1.297, 0.337 for commercial and cordwood volume in MLP network and 3.72, 0.397 for cordwood volume in RBF network.
    Conclusion
    The result showed that multi-layer perceptron than radial basis network has acceptable accuracy to predict the commercial volume and cordwood volume. The only advantage of the radial basis function than multi-layer perceptron was less time required for training in modeling. Using a network and a model that has a higher accuracy with several variables among existing networks and models is prioritized. Thus, according to this new and powerful technique, the need for identifying a range of potential uses in the forest science community is felt as an alternative tool.
    Keywords: Artificial intelligence, Multi layer perceptron, Natural resource management, Radial basis function
  • Modeling aboveground carbon stock of Zagros forests using field data and Landsat 8 imagery
    A. Safari, H. Sohrabi *, Sh. Shataee Jouybari, S.J. Alavi Pages 201-218
    Background And Objectives
    Information on aboveground carbon (AGC) is important for managing forests at local level, land management at regional levels, and carbon emissions reporting at national and international levels; therefore, there is a critical need for low-cost and time-saving approaches for quantifying of AGC. According to this, the estimation of aboveground carbon stock from remotely-sensed data has currently attracted a lot of attention. We assessed the capability of Landsat 8-derived spectral variables for AGC estimates in Zagros coppice oak forests by four non-parametric modeling including: random forest (RF), Cubist, Multivariate adaptive regression spline (MARS) and artificial neural networks (ANNs)
    Materials And Methods
    The study was carried out in part of Zagros forest, in Kermanshah Province. The values of aboveground carbon (AGC) terrestrial references was determined using field measurement data collected in two sites, Gahvareh (very low degraded (LD) site) and SarfiruzAbad (highly degraded (HD) site). Totally, 124 plots (30×30 meters) surveyed in two studied sites by the systematically-gridded plot design and AGC was calculated by developed species-specific allometric equations for Brant oak trees. For modeling AGC using the remotely-sensed data, we used different Landsat 8 derived variables such as single raw bands, simple band ratios, vegetation indices, principle component analysis and tasseled cap as independent variables and calculated AGC values in plots as dependent variable. The assessment of accuracies of four used non-parametric modeling
    Methods
    RF, Cubist, MARS and ANNs and was evaluated by “Leave-one-out” cross validation via criteria such as coefficient of variation (R2), root mean square error (RMSE) and bias.
    Results
    The results showed the accuracy of AGC estimates in LD site was better than HD site. The comparison of used modeling methods revealed that there are not significant difference in performances and accuracies of used non-parametric approaches. In additional, using the total plots from two test sites in one model caused the increase the results for HD site estimates.
    Conclusion
    Results showed R2 and relative RMSE values of approximately 0.7 and 32% cross-validated (combined two studied sites) for modeling AGC using Landsat derived variables, which reveals the high potential of Landsat 8 images and non-parametric modeling methods for quantifying AGC in cost and time saving approach for Zagros forests.
    Keywords: Artificial Neural Networks, Cubist, Multivariate Adaptive Regression Splines, Random Forest, Remote sensing
  • Comparison of Quantitative and Qualitative Characteristics of Forest Stands Structure in Managed and Unmanaged Forest Stands (Case Study: Loveh Forestes and Khandushan Forests Plans)
    M. Barzin, J. Mohammadi *, Sh. Shataei, S.H. Mosavinejad Pages 219-236
    Background And Objectives
    The aim of this study is to compare quantitative and qualitative characteristics of forest structure in managed forest stands (Loveh forestry plan) with unmanaged forest stands (Khandushan forestry plan).
    Materials And Methods
    The sample plots were collected in a systematic random sampling design in unmanaged and managed forest stands. In each plot, we record species and their diameters, height and grade quality for all trees with a diameter at breast height (D.B.H.) greater than or equal to ≥12.5 cm. Statistical Analysis was used to determine differences in structural characteristics, tree species diversity and regeneration between two forest stands. According to results differences in tree density, basal area and stand volume between managed and unmanaged forest stands was found significantly in 99% probability level.
    Results
    Tree density (ha) in managed stand is more than unmanaged stand whereas basal area and stand volume had a higher value in unmanaged stand. There is no significant differences (p >95%) in tree density, basal area and stand volume based on grade quality in two forest stands, but the number of healthy, 1and 2 grade quality trees in managed stand are more than unmanaged stands. Additionally, in both stands, two Carpinus – Querco and Querco-Carpinus forest types are as the dominant types and two specie European hornbeam (Carpinus betulus L.) and Oak (Quercus castanifolia C.A.Mey) have the highest abundance respectively. The diversity indices of trees in managed stand are greater than natural stand but evenness indices in unmanaged stands are greater than managed stands. The results indicated that natural regeneration of two stands have no significant differences in 95% probability but regeneration in managed stands is more desirable than unmanaged stands.
    Conclusion
    Generally, our findings showed that the managed forest stands had a desirable conditions in terms of quantitative and qualitative characteristics of forests structure, stand composition and diversity for forestry plan management. It seems forestry plan management improve structure, composition and diversity of forest stands.
    Keywords: managed, unmanaged forest stands, quantitative, qualitative characteristics of forests structure, tree species diversity, regeneration, Loveh, Khandushan forestry plan